當(dāng)今，基礎(chǔ)教育正在經(jīng)歷數(shù)字化深度融合和變革，線上教學(xué)頻率不斷升高。但是很多物理教師開展線上教學(xué)缺乏足夠的理論指導(dǎo)，教學(xué)效果不理想。一些教師只是將線下教學(xué)經(jīng)驗(yàn)直接搬到線上，沒有針對(duì)線上教學(xué)特點(diǎn)重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。課堂互動(dòng)多是學(xué)業(yè)成績優(yōu)秀的學(xué)生參與，教師監(jiān)管比較困難，學(xué)業(yè)成績欠佳的學(xué)生漸漸被邊緣化，兩極分化嚴(yán)重。概念課是初中物理教學(xué)中的一種重要課型，對(duì)于諸如牛頓第一定律的物理規(guī)律在線教學(xué)，教師需要加強(qiáng)引導(dǎo)。學(xué)生不親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究過程，只觀看實(shí)驗(yàn)視頻，實(shí)驗(yàn)就會(huì)浮于表面。學(xué)生看似很順利得出結(jié)論，但一段時(shí)間后，其錯(cuò)誤前概念會(huì)卷土重來。為高效開展初中物理牛頓第一定律的在線教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)歸納和理想化推理兩個(gè)過程，探究規(guī)律，理解概念，筆者布設(shè)了實(shí)驗(yàn)、書寫等教學(xué)環(huán)境；創(chuàng)設(shè)問題情境，引起思維沖突，針對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤前概念設(shè)計(jì)相應(yīng)的在線實(shí)驗(yàn)；指導(dǎo)學(xué)生利用任務(wù)單高效學(xué)習(xí)。筆者總結(jié)了初中物理概念課在線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，供同行參考。

一、在線教學(xué)環(huán)境的布設(shè)

初中物理教師在線教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)、板書、監(jiān)管要有正確的認(rèn)識(shí)，并理順?biāo)鼈兊年P(guān)系。

實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)有非常重要的作用：首先物理規(guī)律需要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，物理方法也需要通過實(shí)驗(yàn)滲透；其次物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有非常重要的作用。教師講授物理實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)公開課或居家遠(yuǎn)程輔導(dǎo)課，讓學(xué)生“看實(shí)驗(yàn)”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)讓學(xué)生全過程參與實(shí)驗(yàn)。其實(shí)，學(xué)生居家也可以做好實(shí)驗(yàn)。物理教學(xué)前輩朱正元先生說過“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”，這一教育思想同樣適用于居家在線教學(xué)。現(xiàn)在學(xué)生家中玩具非常豐富。教師讓學(xué)生用玩具做實(shí)驗(yàn)，貼近學(xué)生生活，容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的前概念，便于建構(gòu)知識(shí)。

板書對(duì)教學(xué)有舉足輕重的作用。傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境下，教師一邊講授一邊書寫，隨著教師漂亮的板書，學(xué)生思維不斷進(jìn)階。教師在線教學(xué)不能忽略板書，可以使用“可汗學(xué)院”翻轉(zhuǎn)課堂等平臺(tái)授課，讓學(xué)生看短視頻學(xué)習(xí)，跟隨屏幕上移動(dòng)的“筆”觀看微課。教師設(shè)計(jì)好在線教學(xué)的板書內(nèi)容，做到結(jié)構(gòu)層次清晰、畫面優(yōu)美，有助于學(xué)生形象記憶，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。教師將電腦上連接一個(gè)數(shù)位板，給電腦裝上相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，就可以流暢地板書。

中學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性遠(yuǎn)不及大學(xué)生，他們更容易受環(huán)境影響，且年齡越小的學(xué)生自律性越差。傳統(tǒng)課堂環(huán)境下，教師能全程關(guān)注每個(gè)學(xué)生，及時(shí)根據(jù)學(xué)生狀態(tài)組織好課堂教學(xué)。但線上教學(xué)環(huán)境下，師生隔著冰冷的屏幕，學(xué)生居家學(xué)習(xí)干擾因素很多，易受影響。教師如何監(jiān)管在線課堂呢？筆者采用雙屏教學(xué)，用電視機(jī)作為電腦的拓展屏幕，通過視頻線連接電視機(jī)和電腦，調(diào)整電視機(jī)相應(yīng)信號(hào)源，讓學(xué)生開啟攝像頭，這樣就可以一個(gè)屏幕用來觀察學(xué)生、一個(gè)屏幕用來教學(xué)。

筆者根據(jù)教學(xué)要求，結(jié)合學(xué)生居家實(shí)際情況，布設(shè)初中物理在線教學(xué)環(huán)境（如圖1）。

二、在線教學(xué)的設(shè)計(jì)

為有效開展牛頓第一定律的在線教學(xué)，筆者做了學(xué)情分析。相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第一定律前有這樣的認(rèn)識(shí)：運(yùn)動(dòng)的物體如果不繼續(xù)推，會(huì)慢慢停下來。這讓學(xué)生形成“運(yùn)動(dòng)的物體需要力來維持”的錯(cuò)誤前概念。這里有兩個(gè)錯(cuò)誤前概念：一是學(xué)生對(duì)力的認(rèn)識(shí)比較膚淺，只認(rèn)識(shí)到人推物體的動(dòng)力是力，而沒有認(rèn)識(shí)到?jīng)]有生命的地面、空氣等對(duì)物體的阻礙也是力；二是認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體，不推之后，還能繼續(xù)前進(jìn)是因?yàn)槲矬w還有“向前沖的力”，但“向前沖的力”越來越小，最終物體停下來[1]。形成這些前概念的重要原因是，物體運(yùn)動(dòng)受空氣、地面等阻礙，但學(xué)生沒有理解這些作用也是力。

筆者針對(duì)上述問題組織教學(xué)活動(dòng)，設(shè)計(jì)針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，從“運(yùn)動(dòng)的物體在撤掉推力后就慢慢停下來”這個(gè)引起學(xué)生錯(cuò)誤前概念的情境出發(fā)，讓學(xué)生選擇身邊的物體研究，從源頭上糾正學(xué)生錯(cuò)誤的前概念。學(xué)生居家時(shí)，玩具小車、小球等隨手可得，他們對(duì)推著玩具玩耍的場(chǎng)景記憶猶新，也因此形成錯(cuò)誤前概念。為了讓學(xué)生感受阻力作用，筆者讓學(xué)生準(zhǔn)備毛巾和棉布參與實(shí)驗(yàn)。

為引導(dǎo)學(xué)生高效開展居家探究實(shí)驗(yàn)，筆者設(shè)計(jì)了“學(xué)習(xí)任務(wù)單”（見表1），讓學(xué)生課前做好準(zhǔn)備工作。教師讓學(xué)生明確課前準(zhǔn)備工作和課堂任務(wù)非常必要，這樣即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，學(xué)生也能根據(jù)任務(wù)單繼續(xù)學(xué)習(xí)。再者，任務(wù)單也是學(xué)生學(xué)習(xí)的支架，相關(guān)任務(wù)也是課堂上學(xué)生要解決的主要問題。學(xué)生熟悉“學(xué)習(xí)任務(wù)單”有利于提前進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，避免兩極分化。教師讓學(xué)生按照任務(wù)單一步步操作，還可以防止不自覺的學(xué)生偷懶。

三、在線課堂教學(xué)

（一）研究撤掉推力后小車、小球、課本的運(yùn)動(dòng)情況

全體學(xué)生居家體驗(yàn)[2]（如圖2），筆者巡查學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況。這樣做的目的是讓學(xué)生在熟悉的情境下從玩開始做實(shí)驗(yàn)，以此激發(fā)學(xué)生興趣，喚醒學(xué)生前概念，開展針對(duì)性教學(xué)。

筆者讓學(xué)生居家體驗(yàn)，暴露前概念。筆者出示兩個(gè)觀點(diǎn)，用在線教學(xué)平臺(tái)及時(shí)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生贊同亞里士多德的觀點(diǎn)，即物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要力來維持，少部分學(xué)生贊同伽利略的觀點(diǎn)，即運(yùn)動(dòng)的物體不受力的作用也會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，停下來是因?yàn)槭艿阶枇τ绊?。為了精?zhǔn)施教，弄清學(xué)生的想法，筆者讓學(xué)生結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行辯論（如圖3）。第一個(gè)學(xué)生推課本，撤除推力，課本就停下來，他據(jù)此支持亞里士多德的觀點(diǎn)；第二個(gè)學(xué)生推小車，撤去力后，小車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)，他據(jù)此支持伽利略的觀點(diǎn)；第三個(gè)學(xué)生認(rèn)為書本停下來是受摩擦阻力所致。辯論焦點(diǎn)：物體停下后不受力還是受阻力作用？完全不受力的情況，實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)，但實(shí)驗(yàn)者可以讓運(yùn)動(dòng)物體受力越來越小，觀察運(yùn)動(dòng)情況。筆者引導(dǎo)學(xué)生選擇阻力小的小車，研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響。

（二）探究阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響

如何探究阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響？筆者讓學(xué)生思考任務(wù)單上的問題，提出實(shí)驗(yàn)方案，展示做法。一個(gè)學(xué)生邊介紹實(shí)驗(yàn)方案邊演示實(shí)驗(yàn)（如圖4），其他學(xué)生觀察并指出實(shí)驗(yàn)需改進(jìn)的地方，發(fā)現(xiàn)用手推很難使小車的初速度相同。筆者提示可以借用斜面，讓小車從斜面的同一高度滑下，這樣就能保證小車滑動(dòng)的初速度相同。

學(xué)生居家完成實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)（如圖5），初步得出結(jié)論，即阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。運(yùn)動(dòng)過程太過短暫，不利于學(xué)生觀察、分析。筆者將實(shí)驗(yàn)過程用智能手機(jī)錄制下來，用視頻處理軟件將其處理成頻閃照片（如圖6），用慢放的方式讓學(xué)生觀察小車在毛巾和棉布上的對(duì)比實(shí)驗(yàn)情況，讓他們不僅看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且有全面、深刻的體驗(yàn)，關(guān)注運(yùn)動(dòng)時(shí)間、速度變化問題。

（三）理論推導(dǎo)

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，初速度相同的小車，阻力越小，運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)。學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)頻閃對(duì)比照片還發(fā)現(xiàn)，初速度相同的小車，阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，速度減小得越慢。在筆者引導(dǎo)下，學(xué)生推理得出結(jié)論，即運(yùn)動(dòng)的小車不受阻力，運(yùn)動(dòng)距離將無限長，運(yùn)動(dòng)時(shí)間無限久，速度不會(huì)減小，這是理想化的實(shí)驗(yàn)。伽利略首次應(yīng)用該方法，得出運(yùn)動(dòng)的物體不受外力將一直運(yùn)動(dòng)下去的結(jié)論。

笛卡爾提出，如果沒有其他原因，運(yùn)動(dòng)的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，靜止的物體將繼續(xù)靜止。牛頓在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律。筆者讓學(xué)生陳述該定律的適用對(duì)象和適用條件及結(jié)論，然后指出該定律的意義，用課件呈現(xiàn)中國空間站上宇航員拋冰墩墩的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（四）反思亞里士多德錯(cuò)在哪里

不少學(xué)生過一段時(shí)間后，其錯(cuò)誤前概念又“卷土重來”，影響學(xué)生的認(rèn)知，又錯(cuò)誤地認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體需要力來維持。主要原因在于學(xué)生沒有糾正錯(cuò)誤的前概念，沒有形成新的認(rèn)識(shí)。為了解決這個(gè)問題，筆者讓學(xué)生推書本等物體（如圖7），問他們撤掉推力之后，書本為什么停下來。原先贊同亞里士多德觀點(diǎn)的學(xué)生發(fā)現(xiàn)，書本停下來不是因?yàn)闆]有推力，而是書本受到摩擦阻力影響所致，且阻力很大。學(xué)生分析頻閃對(duì)比實(shí)驗(yàn)照片，推理得出結(jié)論——阻力越大，小車運(yùn)動(dòng)距離越短，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，且書本與桌子間的摩擦不是滾動(dòng)摩擦，而是滑動(dòng)摩擦，所以摩擦力更大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短，以至于沒看清減速就停了。筆者做了演示實(shí)驗(yàn)，第一次推書本，第二次在書本下墊幾支鉛筆，再推書本。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，阻力越大，書本停得越快，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)的物體停下來的真正原因是受力，力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。

四、總結(jié)

（一）初中物理教師開展在線教學(xué)要重視環(huán)境布設(shè)

教師端配置雙屏教學(xué)設(shè)備，有利于構(gòu)建良好的虛擬課堂教學(xué)環(huán)境。教師上課在課桌上預(yù)留一定的實(shí)驗(yàn)空間，裝好外置移動(dòng)攝像頭，指導(dǎo)學(xué)生居家利用瓶瓶罐罐做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在課桌上也要有一定的實(shí)驗(yàn)空間，提前放好物品，便于參與實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)。教師可以用數(shù)位板進(jìn)行板書，引導(dǎo)學(xué)生思維進(jìn)階。

（二）初中物理教師開展在線教學(xué)要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

教師不能將學(xué)校課堂教學(xué)直接搬到線上，要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，想辦法彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不足。物理教師要分析學(xué)生錯(cuò)誤前概念的形成原因，利用學(xué)生身邊熟悉的物品創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，引發(fā)學(xué)生思維沖突，糾正其錯(cuò)誤前概念，建立正確的認(rèn)知。對(duì)于復(fù)雜的不易在電腦前完成的實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生課前體驗(yàn)或課后拓展延伸，以視頻圖片等形式提交成果。

（三）初中物理教師開展在線教學(xué)要用好學(xué)習(xí)任務(wù)單

課前教師將學(xué)習(xí)任務(wù)單發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生準(zhǔn)備需要的物品，學(xué)習(xí)微課。學(xué)生熟悉任務(wù)單能大致了解要求和任務(wù)。有了任務(wù)單的指引，即便網(wǎng)課出現(xiàn)中斷，學(xué)生仍然可以繼續(xù)學(xué)習(xí)。任務(wù)單上面的具體任務(wù)需要師生課堂互動(dòng)完成。任務(wù)單記錄了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)軌跡，是教師和家長獲得學(xué)生課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)的直接資料。教師讓學(xué)生填寫學(xué)習(xí)任務(wù)單是保證網(wǎng)課教學(xué)紀(jì)律的有效辦法。

注：本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十四期重點(diǎn)自籌課題“智慧學(xué)習(xí)視域下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究”（編號(hào)：2021JY14-ZB48）的階段性研究成果之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉炳昇.基于轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤前概念的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理之友，2014（5）：9-13.

[2] 唐建華.在線教學(xué)環(huán)境下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].物理教師，2020（9）：43-45.

（作者系江蘇省蘇州陽山實(shí)驗(yàn)中學(xué)高級(jí)教師）

責(zé)任編輯：祝元志